DE69207784T2

DE69207784T2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69207784T2
Application number: DE69207784T
Authority: DE
Inventors: Norihisa Settsu-Shi 566 Osaka Mino; Kazufumi Hirakata-Shi 573 Ogawa; Mamoru Osaka-Shi 543 Soga
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1991-02-05
Filing date: 1992-02-03
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-02-04
Also published as: EP0498338B1; EP0498338A1; CA2060629A1; DE69207784D1; CA2060629C; US5443901A; KR920017036A; KR0138251B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer hohen Aufzeichnungsdichte, beispielsweise zur Verwendung in der Informationstechnik. Insbesondere betrifft die Erfindung mit selbstgleitenden Filmen versehene, magnetische Aufzeichnungsmedien.
Ein Magnetband des Stands der Technik wurde durch das Beschichten eines Substrats wie einem Polyesterfilm mit einem magnetischen Material, beispielsweise Ferritteilchen zusammen mit einem Lösungsmittel und, nach dem Trocknen, durch Pressen der Beschichtung mittels Kalanderwalzen hergestellt. Dieses Magnetband wird als magnetisches Beschichtungsaufzeichnungsmedium bezeichnet. Wenn bei diesem magnetischen Beschichtungsaufzeichnungsmedium ein Polyesterfilm als Substrat verwendet wird, wird ein Substrat mit einer kleinstmöglichen Dicke ausgewählt, um eine lange Verwendung zu gestatten. Um die Reibung zu verbessern, um dadurch zufriedenstellende Laufeigenschaften (oder Gleiteigenschaften) zu schaffen, wird das Filmsubstrat mit feinen Oberflächenunregelmäßigkeiten durch das Einverleiben innerer Teilchen während der Herstellung des Polyesters oder durch die äußere Zugabe von feinen Teilchen, beispielsweise aus Siliciumoxid, hergestellt.
Die Forschung der jüngsten Zeit hat sich auf magnetische Aufzeichnungsmedien konzentriert, die als magnetische Aufzeichnungsmedien hoher Dichte einen nichtmagnetischen Träger umfassen, der mit einem ferromagnetischen, dünnen Metallfilm versehen ist, der darauf beispielsweise durch Plattieren, Sputtern, Vakuumabscheidung oder Ionenplattieren ausgebildet ist, um herkömmlich beschichtete, magnetische Aufzeichnungsmedien zu ersetzen.
Die magnetischen Aufzeichnungsmedien, die mit in den vorstehend erwähnten Verfahren ausgebildeten, ferromagnetischen, dünnen Metallfilmen versehen sind, haben Probleme bezüglich der Abriebsbeständigkeit und der Laufeigenschaft. Während des Aufzeichnens und der Wiedergabe eines magnetischen Signals, wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit hoher Geschwindigkeit mit Bezug auf einen Magnetkopf oder eine Magnetführung bewegt. Das magnetische Aufzeichnungsmedium sollte glatt und stabil laufen. Der ferromagnetische, dünne Metallfilm der mittels irgendeines der vorstehend erwähnten Verfahren hergestellt wird, kann den strengen Bedingungen während der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe nicht widerstehen. D.h. er wird aufgrund von Reibung mit dem Magnetkopf instabil. Außerdem kann er, wenn er während einer langen Zeit angetrieben wird, verschlissen werden oder brechen oder sein Ausgabesignal kann aufgrund der Erzeugung von durch Verschleiß erzeugten Teilchen verringert werden. Dementsprechend wurde die Bildung eines monomolekularen Films einer gesättigten Fettsäure oder eines Metallsalzes davon auf dem ferromagnetischen, dünnen Metallfilm vorgeschlagen (Japan Tokkai Sho 50- 75001/1975).
Wenn auf der Filmoberfläche gebildete feine Oberflächenunregelmäßigkeiten selbst sehr kleine vorstehende Bereiche umfassen, können solche Bereiche auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden, das sich in Kontakt mit dem Film befindet, wenn der Film aufgewickelt wird. In dieser Lage kann ein Aufzeichnen nicht länger möglich sein, und ein Bruch kann sich ergeben.
Bei vielen der magnetischen Aufzeichnungsmedien hoher Dichte kann die anfängliche Gleiteigenschaft geringfügig durch die Verwendung solcher in Japan Tokkai Sho 50-75001/1975 offenbarter Mittel verbessert werden. Die Haltbarkeit des Gleitvermögens fehlt jedoch, und die Laufstabilität und die Verschleißbeständigkeit sind unerwünscht schlecht. Dies ist auf eine schwache physikalische Adsorption zwischen dem monomolekularen Film aus ungesättigter Fettsäure und dem ferromagnetischen&sub1; dünnen Metallfilm sowie auf das sich ergebende Abkratzen der ungesättigten Fettsäure durch den Magnetkopf zurückzuführen, der in Reibungskontakt mit dem laufenden Aufzeichnungsmedium steht.
Die EP-A-282 188 offenbart ein Aufzeichnungsmedium, das einen Basiskörper des Aufzeichnungsmediums, eine auf dem Basiskörper gebildete Aufzeichnungsschicht und eine auf der Aufzeichnungsschicht zum Schutz der Aufzeichnungsschicht ausgebildete Schutzschicht aufweist. Die Schutzschicht wird aus einem oberflächenaktiven Silanmittel, das Fluoratome enthält (beispielsweise CF&sub2; - (CF&sub2;)m - (CH&sub2;)n - SiCl&sub3; (m, n: ganze Zahl)) hergestellt, und das Mittel wird mit der Aufzeichnungsschicht polymerisiert.
Gleitmittel für magnetische Aufzeichnungsmedien werden jetzt erörtert.
Herkömmliche Gleitmittel sind feste und flüssige Gleitmittel. Feste Gleitmittel sind veraltet, weil es schwierig ist, sie gleichmäßig aufzubringen. Flüssige Gleitmittel werden verwendet, um Gleitmittelfilme durch Spinnbeschichten oder Tauchen zu bilden. Sie werden jedoch mit einer Dicke von mindestens 5 nm (50 Å) aufgetragen. Deshalb bestehen Beschränkungen, wenn Filme als Folge der sich erhöhenden Dichte und Leistungsfähigkeit der Filme näher an den Magnetköpfen angeordnet werden. Außerdem sammeln sich Gleitmittel leicht in vertieften Bereichen der feinen Oberflächenunregelmäßigkeiten in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium. Gleitmittel werden kaum auf erhabenen Bereichen der Oberfläche gefunden, deren Verschleiß auf den Kontakt zwischen dem Kopf und dem magnetischen Aufzeichnungsmedium zurückzuführen ist. Außerdem ist es schwierig die Menge des Gleitmittels bei der Aufbringung genau zu steuern, da es spritzen kann, wenn es übermäßig aufgetragen wird. Deshalb wurden die Erfordernisse für den Gleitmittelfilm nicht erfüllt.
Die EP-A-363 924 offenbart ein Gleitmittel für Aufzeichnungsmedien mit ausgezeichneten Gleiteigenschaften und ausgezeichneter Abriebsbeständigkeit, das erhalten wird, wenn ein Alkylsilan der nachstehenden Formel (I) in einer dünnen Schicht mit dem LB-Verfahren hergestellt wird.
Beispiele des Alkylsilans umfassen γ-[N,N-Dioctadecylsuccinylamino]-propyltriethoxysilan und γ-[N-tris-(heptadecylyloxymethyl)-methylsuccinylamino]-propyltriethoxysilan.
E. Ando, K. Goto und K. Morimoto offenbaren in "Frictional Properties of Monomolecular Layers of Silane Compounds", Thin Solid Films, Band 180, Nr. 1, 1989, Seiten 287 bis 291, daß die Reibungsleistung der ultradünnen Filme insbesondere in monomolekularen Schichten der Silanverbindungen bewertet wurde. Die Monoschicht von γ-[N,N-Dioctadecylsuccinylamino]-propyltriethoxysilan ist einer der Kandidaten für den besten Gleitfilm. Der Film wies einen niedrigen kinetischen Reibungskoeffizienten uk < 0,1 auf.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das einen auf einem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten ferromagnetischen Film und einen Siloxanbindungen enthaltenden, auf dem ferromagnetischen Film oder dem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten, chemisch adsorbierten Film umfaßt.
Die Aufgabe wird durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gelöst, das einen auf einem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten, ferromagnetischen Film und einen Siloxanbindungen enthaltenden, auf dem ferromagnetischen Film oder dem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten, chemisch adsorbierten Film umfaßt, wobei der chemisch adsorbierte Film auf mindestens einer Fläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums ausgebildet ist und mindestens zwei unterschiedliche, gerade Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen, die covalent durch Siloxanbindungen gebunden sind, umfaßt.
Erfindungsgemäß wird bevorzugt, daß eine anorganische Oxidschicht auf der ferromagnetischen Schicht ausgebildet ist und der Siloxanbindungen enthaltende, chemische adsorbierte Film auf der anorganischen Oxidschicht ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß wird bevorzugt, daß der chemisch adsorbierte Film eine Fluorkohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppe enthält.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß der chemisch adsorbierte Film ein monomolekularer Film oder ein Polymerfilm ist.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß das Substrat ein Harzfilm oder eine Platte ist.
Es wird erf indungsgemäß bevorzugt, daß die anorganische Oxidschicht mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus SiO&sub2;, TiO&sub2; und Al&sub2;O&sub3;, umfaßt.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß der anorganische Oxidfilm eine Dicke von 1 bis 50 nm aufweist.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß der anorganische Oxidfilm durch Sputtern oder Abscheidung ausgebildet ist.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die innere Schicht auf der Basis von Siloxan auf der ferromagnetischen Schicht ausgebildet ist, und das der Siloxanbindungen enthaltende, chemisch adsorbierte Film auf der inneren Schicht ausgebildet ist.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die zwei oder mehr unterschiedlichen, geraden Kettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen eine Fluorkohlenstoffgruppe an einem Ende und ein eine Methylgruppe enthaltendes Molekül an dem anderen Ende enthalten.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die zwei oder mehr geradkettigen Moleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen eine C&sub3;-C&sub2;&sub5;-Kohlenstoffkette an dem Methylgruppenende enthalten.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß der Unterschied in der Kohlenstoffzahl zwischen den zwei oder mehr unterschiedlichen geraden Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen zwischen 1 und 15 beträgt.
Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das einen auf einem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten, ferromagnetischen Film, eine Innenschicht auf der Basis von Siloxan auf dem ferromagnetischen Film, die aus einem Material mit einer Vielzahl von Chlorsilangruppen hergestellt ist, und einen chemisch adsorbierten Film aufweist, der mindestens zwei unterschiedliche, gerade Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen aufweist, der auf der Innenschicht durch Siloxanbindungen ausgebildet ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung des vorstehend erwähnten, magnetischen Aufzeichnungsmediums, umfassend:
Kontaktieren einer Substratoberfläche mit einer nichtwässerigen Lösung, die ein oberflächenaktives Material mit Fluorkohlenstoffgruppen und chlorsilangruppen enthält, wobei die Substratoberfläche aktive Wasserstoffgruppen aufweist,
Entfernen des nicht umgesetzten, auf dem Substrat verbleibenden, oberflächenaktiven Materials durch Waschen des Substrats mit einer nichtwässerigen, organischen Lösung zur Bildung eines adsorbierten, monomolekularen Vorläuferfilms,
Umsetzen der nicht umgesetzten chlorsilangruppen auf dem adsorbierten, monomolekularen Vorläuferfilm mit Wasser nach dem Entfernungsschritt,
und Trocknen des adsorbierten, monomolekularen Films.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die oberflächenaktiven Wasserstoffgruppen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxylgruppen, Aminogruppen und Iminogruppen.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Substratoberfläche vor dem Kontaktierungsschicht durch eine Plasma- oder Coronabehandlung in einer Sauerstoff- oder Stickstoffatmosphäre hydrophil gemacht wird.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß das oberflächenaktive Material CF&sub3;(CF&sub2;)n(R)mSiXpCl3-p ist, worin n 0 oder eine ganze Zahl darstellt, R eine Alkylgruppe, Vinylengruppe, Ethinylengruppe oder eine substituierte Gruppe, die ein Siliciumatom, ein Sauerstoffatom enthält, darstellt, m 0 oder 1 ist, X ein Wasserstoffatom oder eine substituierte Gruppe darstellt, die aus einer Alkylgruppe oder einer Alkoxylgruppe besteht, und p 0, 1 oder 2 ist.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß ein anorganischer Oxidfilm auf der ferromagnetischen Schicht durch Sputtern oder Vakuumabscheidung ausgebildet wird, und der Siloxanbindungen enthaltende, chemisch adsorbierte Vorläuferfilm auf der anorganischen Oxidschicht ausgebildet wird.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Substratoberfläche mit einer Innenschicht einer nichtwässerigen Lösung kontaktiert wird, die ein multifunktionelles, oberflächenaktives Material mit Chlorsilangruppen enthält, wobei die Substratoberfläche aktive Wasserstoffgruppen aufweist, wodurch eine chemische Adsorptionsreaktion bewirkt wird und ein Siloxanbindungen enthaltender, chemisch adsorbierter Film auf der Innenschicht ausgebildet wird.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß der chemisch adsorbierte Film auf mindestens einer Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums ausgebildet wird. Er umfaßt mindestens zwei unterschiedliche gerade Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen durch Siloxanbindungen covalent gebunden.
Es wird erfindungsgemäß bevorzugt, daß die zwei oder mehr unterschiedlichen, geraden Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen eine Fluorkohlenstoffgruppe an einem Ende und ein eine Methylgruppe enthaltendes Molekül an dem anderen Ende enthalten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung des vorstehend erwähnten magnetischen Aufzeichnungsmediums, umfassend:
Kontaktieren der Substratoberfläche mit einer nichtwässerigen Lösung, wobei die nichtwässerige Lösung ein oberflächenaktives Material mit Fluorkohlenstoffgruppen und Chlorsilangruppen enthält und die Substratoberfläche aktive Wasserstoffgruppen besitzt,
Umsetzen eines Vorläuferpolymerfilms auf der Substratoberfläche, der eine Silanolgruppe enthält, durch Umsetzen der Chlorsilangruppen mit Wasser, und
Trocknen des adsorbierten Polymerfilms.
Nachstehend werden die Zeichnungen kurz beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematischer Schnitt, der eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei der ein chemisch adsorbierter Film durch Siloxanbindungen an der Oberfläche eines ferromagnetischen, dünnen Metallfilms ausgebildet wird, der auf einem nichtmagnetischen Substrat ausgebildet ist.
Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt, der Fig. 1 schematisch zeigt,
Fig. 3 ist ein schematischer Schnitt, der eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei der ein chemisch adsorbierter, monomolekularer Film durch Siloxanbindungen an der Rückseite eines nichtmagnetischen Substrats ausgebildet ist,
Fig. 4 ist ein schematischer Schnitt, der eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei der chemisch adsorbierte, monomolekulare Filme auf der Oberfläche eines ferromagnetischen, dünnen Metallfilms ausgebildet werden und ein weiterer auf der Rückseite eines nichtmagnetischen Substrats ausgebildet wird,
Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Metalloxidschicht auf der Oberfläche eines ferromagnetischen, dünnen Metallfilms auf einem Substrat ausgebildet wird und ein chemisch adsorbierter Film durch Siloxanbindungen an der Oberfläche der Metalloxidschicht ausgebildet wird,
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht zur Erklärung eines Verfahrens zum Ausbilden eines chemisch adsorbierten Films auf einem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium,
Fig. 7 ist ein schematischer Schnitt auf Molekularniveau vergrößert, der die Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums vor der Behandlung mit Bezug auf eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums zeigt,
Fig. 8 ist ein schematischer Schnitt, auf Molekularniveau vergrößert, der die Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach der Behandlung mit Bezug auf eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums zeigt, und
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren der Herstellung zeigt, um überschüssiges, oberflächenaktives Material nach Ausbildung eines chemisch adsorbierten Films auf der Oberfläche eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums wegzuwaschen.
Nachstehend ist die Erfindung detaillierter offenbart.
Ein magnetischer Aufzeichnungsfilm, der eine ausgezeichnete Haltbarkeit des Laufvermögens besitzt, laufbeständig und verschleißbeständig sowie selbstgleitend ist, wird durch die Ausbildung eines chemisch adsorbierten Films erhalten, der mindestens zwei unterschiedliche oberflächenaktive Materialien mit gerader Kohlenstoffkette und unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen aufweist, wobei der chemisch adsorbierte Film durch covalente Siloxanbindungen chemisch gebunden ist.
Bei dem Herstellungsverfahren wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, beispielsweise eine Festplatte mit einer Lösung kontaktiert, die hergestellt wird durch Lösen eines oberflächenaktiven Materials mit gerader Kohlenstoffkette, die eine Chlorsilylgruppe an einem Ende und eine Fluorkohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppe an dem anderen Ende aufweist, in einem nichtwässerigen Lösungsmittel, wodurch das oberflächenaktive Material mit gerader Kohlenstoffkette auf der Basis von Chlorsilan an der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums durch covalente Siloxanbindungen chemisch gebunden wird.
Erfindungsgemäß wird ein durch Siloxanbindungen chemisch gebundener, chemisch adsorbierter Film auf mindestens einer Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums ausgebildet. So wird er nicht durch Reibung zwischen dem Magnetkopf oder verschiedenen anderen Teilen und dem magnetischen Aufzeichnungsmedium während seines Laufs abgekratzt. Eine dauerhaftes, laufbeständiges und verschleißbeständiges magnetisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichnetem Gleitvermögen kann so erhalten werden. Außerdem liegt seine Dicke in der Größenordnung von Nanometer, so daß er die Funktionen des magnetischen Aufzeichnungsmediums oder des magnetischen Aufzeichnungsgeräts nicht verschlechtert.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Siloxanbindungen enthaltender, chemisch adsorbierter Film auf einem ferromagnetischen dünnen Metallfilm oder der Oberfläche eines Substrats ausgebildet. Er wird durch Reibung mit dem Magnetkopf oder anderen Teilen, die mit ihm während des Laufs in Kontakt stehen, nicht abgekratzt, weil der chemisch adsorbierte Film durch Siloxanbindungen an dem ferromagnetischen, dünnen Metallfilm und/oder der Oberfläche des Substrats direkt chemisch gebunden (d.h. covalent gebunden) ist.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein chemisch adsorbierter Film durch Siloxanbindungen auf einer anorganischen Oxidschicht ausgebildet. So kann ein dichter, chemisch adsorbierter Film erhalten werden, und es ist möglich, ein weiteres, dauerhaftes, laufbeständiges und verschleißbeständiges, magnetisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneten Gleiteigenschaften zu realisieren.
Der erfindungsgemäß erhaltene, chemisch adsorbierte Film enthält vorzugsweise Fluorkohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppen, wobei sich die Fluorkohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppen an seiner Oberfläche befinden. Es ist so möglich, die Reibungscharakteristiken weiter zu verbessern.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsform ist der chemisch adsorbierte Film ein monomolekularer Film. Es ist so möglich, einen sehr dünnen Film mit einer Dicke in der Größenordnung von Nanometer auszubilden, der die Aufzeichnungs- und andere Funktionen nicht stört.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die anorganische Oxidschicht SiO&sub2;, TiO&sub2; oder Al&sub2;O&sub3;, und ist so dauerhaft, laufbeständig und verschleißbeständig und weist ein ausgezeichnetes Gleitvermögen auf. Insbesondere kann mit der SiO&sub2;-Schicht eine Dichte der Siloxanbindungen erhalten werden, und so ist es möglich, einen dichten, chemisch adsorbierten Film zu bilden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Substrat eine Harzfilm oder eine Platte. So ist es möglich, die Nachteile solcher Substrate zu verbessern, von denen besonders gewünscht wird, daß sie dauerhaft, glatt laufend und verschleißbeständig sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Dicke der anorganische Oxidschicht 1 bis 50 nm, und sie verschlechtert so die Aufzeichnungs- und andere Eigenschaften nicht.
Bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird, während oberflächenaktive Materialien mit einer geraden Kohlenstoffkette, die Chlorsilylverbindungen an einem Ende enthalten, verwendet werden, die mit Wasser sehr reaktiv sind, eine sehr niedrige relative Feuchtigkeit eingestellt, um eine Reaktion zu bewirken. So wird ein Film, der so dünn wie die Länge eines Moleküls ist, gleichmäßig derart ausgebildet, daß er an die Metalloxidfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums durch eine Dehydrochlorierungsreaktion, die zwischen Hydroxylgruppen an der Oxidoberfläche und den Chlorsilylgruppen bewirkt worden ist, chemisch gebunden wird. Weiterhin ist es möglich, den Berührungsbereich zwischen dem magnetischen Aufzeichnungsmedium und dem Magnetkopf durch Änderung der Molekularlänge zu verringern. So ist es möglich, Reibung oder Verschleiß zu unterdrücken. Durch Verwendung eines oberflächenaktiven Materials mit einer geringen Molekularlänge, die eine Fluorkohlenstoffgruppe enthält, ist es auch möglich, den Verschleiß aufgrund von intermolekularer Reibung zu verringern und einen wasser- und ölabstoßenden Film zu bilden.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums. Ein chemisch adsorbierter Film 4 wird derart ausgebildet, daß er durch Siloxanbindungen 3 an der Oberfläche einer ferromagnetischen, dünnen Metallschicht 2 gebunden wird, die auf dem nichtmagnetischen Substrat 1 vorgesehen ist. Mit 5 ist ein chemisch adsorbierter, monomolekularer Film mit Siloxanbindungen 3 und ein chemisch adsorbierter Film bezeichnet. Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt zu Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die beispielsweise für Filme brauchbar ist. Ein chemisch adsorbierter, monomolekularer Film 5 ist derart ausgebildet, daß er durch Siloxanbindungen an der Rückseite eines Filmsubstrats 6 gebunden ist. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, die beispielsweise wiederum für Filme brauchbar ist. In diesem Fall ist ein chemisch adsorbierter monomolekularer Film 5 auf der Oberfläche eines ferromagnetischen, dünnen Metallfilms 2 ausgebildet, der auf einem Filmsubstrat 6 und auch auf dessen Oberfläche vorgesehen ist.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Metalloxidschicht 13 auf der Oberfläche eines ferromagnetischen dünnen Metallfilms 12 vorgesehen ist, der sich auf einem Filmsubstrat 11 befindet. Ein chemisch adsorbierter Film 15 ist durch Siloxanbindungen 14 auf der Oberfläche der Metalloxidschicht 13 ausgebildet. Ein chemisch adsorbierter, monomolekularer Film ist mit 16 bezeichnet.
Beispiele des nichtmagnetischen Substrats 1, das für das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium verwendet werden kann, sind beispielsweise jene Filme oder Platten, die aus wohl bekannten Materialien hergestellt sind wie Polymeren wie Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylen-2,6-naphthalat), Poly(ethylensulfid), Poly(vinylchlorid), Celluloseacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyimid und Polyamid, nichtmagnetischen Metallen, Glas, Keramik wie Porzellan.
Das ferromagnetische Material zur Bildung der ferromagnetischen, dünnen Metallschicht 2 des erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums kann irgendein wohl bekanntes Material sein. Beispiele sind Eisen, Kobalt, Nickel, Legierungen dieser Metalle und Legierungen dieser Materialien mit anderen Metallen wie Mangan, Chrom, Titan, Yttrium, Samarium und Wismuth wie auch Oxide der vorstehend angegebenen Metalle.
Der ferromagnetische, dünne Metallfilm 2 kann auf dem nichtmagnetischen Substrat 1 durch wohl bekannte Mittel wie Vakuumabscheiden, Sputtern und Metallplattieren oder -beschichten ausgebildet sein. SiO&sub2;, TiO&sub2; und Al&sub2;O&sub3; können in geeigneter Weise für die Durchsichtigkeit verwendet werden. SiO&sub2; gestattet die Ausbildung einer hohen Dichte des oberflächenaktiven Materials auf der Basis von Chlorsilan ohne Vorbehandlung mit Tetrachlorsilan, weil seine Oberfläche Hydroxylgruppen mit einer hohen Dichte wie gewöhnliche Glassubstrate enthält.
Die Metalloxidschicht 13 kann durch Sputtern oder Vakuumabscheidung ausgebildet werden. Die auf der erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsschicht 12 ausgebildete Metalloxidschicht 13 hat vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 50 nm. Falls die Dicke 50 nm übersteigt, kann eine Abtrennung des Films oder die Bildung von Rissen auftreten. Falls die Dicke weniger als 1 nm beträgt, können kleine Löcher gebildet werden, was es schwierig macht, einen chemisch adsorbierten Film zu bilden.
Der monomolekulare Film des chemisch adsorbierten Films, der für das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium verwendet wird, enthält mindestens zwei unterschiedliche oberflächenaktive Materialien auf der Basis von Chlorsilan, die Fluorkohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppen enthalten. Beispiele der oberflächenaktiven Materialien auf der Basis von Chlorilan, die eine Fluorkohlenstoffgruppe enthalten sind:
(1) oberflächenaktive Materialien auf der Basis von Trichlorsilan wie:
CF&sub3;(CF&sub2;)&sub7;(CH&sub2;)&sub2; SiCl&sub3;, CFCH&sub2;O(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCl&sub3;, CF&sub3;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub2;)&sub2;(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCl&sub3;, CF&sub3;(CF&sub2;)&sub3;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub9;SiCl&sub3;, CF&sub3;(CF&sub2;)&sub7;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub9;SiCl&sub3;, CF&sub3;COO(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCl&sub3;&sub1; and CF&sub3;(CF&sub2;)&sub5;(CH&sub2;)&sub2;SiCl&sub3;.
(2) oberflächenaktive Materialien auf der Basis von Monochlorsilan oder Dichlorsilan, die mit einer niederen Alkylgruppe substituiert sind, wie
CF&sub3;(CF&sub2;)&sub7;(CH&sub2;)&sub2;SiCln(CH&sub3;)3-n, CF&sub3;(CF&sub2;)&sub7;(CH&sub2;)&sub2;SiCln(C&sub2;H&sub5;)3-n, CF&sub3;OH&sub2;O(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCln(CH&sub3;)3-n, CF&sub3;CH&sub2;O(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCln(C&sub2;H&sub5;)3-n CF&sub3;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCln(CH&sub3;)3-n, CF&sub3;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCln(C&sub2;H&sub5;)3-n, F(CF&sub2;)&sub8;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)2(CH&sub2;)&sub9;SiCln(CH&sub3;)3-n, F(CF&sub2;)&sub8;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(OH&sub2;)&sub9;SiCln(C&sub2;H&sub5;)3-n, CF&sub3;COO(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCln(CH&sub3;)3-n, CF&sub3;COO(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCln(C&sub2;H&sub5;)3-n, CF&sub3;(CF&sub2;)&sub5;(CH&sub2;)&sub2;SiCln(CH&sub3;)3-n, und CF&sub3;(CF&sub2;)&sub5;(CH&sub2;)&sub2;SiCln(C&sub2;H&sub5;)3-n,
worin n 1 oder 2 darstellt.
Oberflächenaktive Materialien auf der Basis von Trichlorsilan werden besonders bevorzugt, weil andere Chlorsilylbindungen als jene, die an ihre hydrophilen Gruppen gekoppelt sind, intermolekulare Bindungen mit benachbarten Chlorsilangruppen mit Siloxanbindungen bilden und so die Bildung eines fester adsorbierten Films gestatten. Weiterhin sind Verbindungen der Formel CF&sub3;(CF&sub2;)n(CH&sub2;)&sub2;SiCl&sub3;, worin n eine ganze Zahl, am geeignetsten 3 bis 25 darstellt, aufgrund ihrer Löslichkeit und Wasserabstoßungs-, Antiverunreinigungs- und anderen funktionellen Eigenschaften bevorzugt. Weiterhin kann, wenn eine Ethylen- oder Acetylengruppe dem Fluorkohlenstoffkettenteil zugegeben oder diesem einverleibt wird, der chemisch adsorbierte Film nach der Bildung durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl von etwa 0,05 mGy (5 Mrad) vernetzt werden, wodurch die Härte des chemisch adsorbierten Films weiter verbessert wird.
Beispiele von oberflächenaktiven Mitteln auf der Basis von Chlorsilan sind oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Chlorsilan wie
CH&sub3;(CH&sub2;)rSiXpCl3-p, CH&sub3;(CH&sub2;)sO(CH&sub2;)tSiXpCl3-p, CH&sub3;(CH&sub2;)uSi(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)vSiXpCl3-p, and CH&sub3;COO(CH&sub2;)wSiXpCl3-p,
worin r 1 bis 25 ist, s 0 bis 12 ist, t 1 bis 20 ist, u 0 bis 12 ist, v 1 bis 20 ist und w 1 bis 25 ist. Diese oberflächenaktiven Materialien sind vorzugsweise durch die nachstehenden Beispiele dargestellt:
CH&sub3;CH&sub2;O(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCl&sub3;, CH&sub3;(CF&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCl&sub3;, CH&sub3;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCl&sub3;, CH&sub3;(CH&sub2;)&sub2;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub6;SiCl&sub3;, CH&sub3;(CH&sub2;)&sub5;Si(CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;)&sub9;SiCl&sub3;, CH&sub3;COO(CH&sub2;)&sub1;&sub5;SiCl&sub3;, CH&sub3;(CH&sub2;)&sub9;(CH&sub2;)2SiCl&sub3;, CH&sub3;(CH&sub2;)&sub7;(CH&sub2;)2SiCl&sub3;, und CH&sub3;(CH&sub2;)&sub5;(CH&sub2;)2SiCl&sub3;,
und solche oberflächenaktiven Materialien auf der Basis von Monochlorsilan oder Dichlorsilan, die mit niederen Alkylgruppen substituiert sind. Insbesondere
CH&sub3;(CH&sub2;)SiCl&sub3;
worin n eine ganze Zahl, am geeignetsten 2 bis 25 darstellt werden aufgrund ihrer Löslichkeit bevorzugt. Weiterhin können die Alkylgruppen in den oberflächenaktiven Materialien auf der Basis von Chlorsilan eine Endvinylgruppe wie in
CH&sub2;=CH-(CH&sub2;)SiCl&sub3;
enthalten, worin n eine ganze Zahl, vorzugsweise von 3 bis 25 darstellt.
Außerdem werden durch das chemische Adsorbieren eines Materials zur Bildung eines Innenschichtmaterials mit einer Vielzahl von chlorsilylgruppen, beispielsweise SiCl&sub4;, SiHCl&sub3;, SiH&sub2;Cl&sub2; und Cl(SiCl&sub2;O)nCl&sub3; (worin n eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis 20 darstellt), SiClm(CH&sub3;)4-m, SiClm(C&sub2;H&sub5;)4-m (worin m 1, 2 oder 3 darstellt) und HSiClp(CH&sub3;)3-p, HSiClp(C&sub2;H&sub5;)3-p (worin p 1 oder 2 darstellt) und dessen anschließendes Umsetzen mit Wasser Chlorosilyloberflächenbindungen in hydrophile Silanolbindungen umgewandelt, wodurch die Polymerzusammensetzung hydrophil gemacht wird. Unter den Materialien, die eine Vielzahl von chlorsilylgruppen enthalten, wird Tetrachlorsilan (SiCl&sub4;) bevorzugt, weil es sehr reaktiv ist und ein niedriges Molekulargewicht hat. Es kann deshalb Silanolbindungen mit einer hohen Dichte schaffen. An diesem Material kann beispielsweise ein oberflächenaktives Material auf der Basis von Chlorsilan, das eine Fluoralkylgruppe enthält, chemisch adsorbiert werden. Ein so gebildeter, chemisch adsorbierter Film weist eine erhöhte Dichte und ein verbessertes Haltbarkeit des Gleitvermögens auf und ist laufbeständig und verschleißbeständig.
Zur Bildung des chemisch adsorbierten Films 4 für das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium wird ein nichtmagnetisches Substrat 1 mit einem ferromagnetischen dünnen Metallfilm 2, der darauf ausgebildet ist, in eine nichtwässerige, organische Lösung getaucht und in dieser gehalten, um ein oberflächenaktives Material auf der Basis von ahlorsilan, welches eine Fluorkohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppe enthält, an dem ferromagnetischen, dünnen Metallfilm 2 zu adsorbieren. Das Substrat wird dann mit einem nichtwässerigen Lösungsmittel und dann mit Wasser gewaschen und dann getrocknet.
Das nichtwässerige, organische Lösungsmittel, das für das Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird, kann irgendein organisches Lösungsmittel sein, das das nichtmagnetische Substrat nicht löst, auf dem der ferromagnetische, dünne Metallfilm 2 ausgebildet ist, und das mit dem oberflächenaktiven Mittel auf der Basis von Chlorsilan nicht reagiert. Beispiele eines solchen Lösungsmittels umfassen Lösungsmittel auf der Basis von Fluor wie 1,1-Dichlor-1-fluorethan, 1,1-Dichlor-2,2,2- trifluorethan, 1,1-Dichlor-2,2,3,3,3-pentafluorpropan, 1,3- Dichlor-1,1,2,2,3-Heptafluorpropan, tertiäre Amine, die eine Fluorkohlenstoffgruppe enthalten, und cyclische Ether, die eine Fluorkohlenstoffgruppe enthalten, Lösungsmittel auf der Basis von Kohlenwasserstoff wie Hexan, Octan, Hexadecan und Cyclohexan, Lösungsmittel auf der Basis von Ether wie Dibutylether und Dibenzylether und Lösungsmittel auf der Basis von Ester wie Methylacetat, Isopropylacetat und Amylacetat. Lösungsmittel auf der Basis von Keton können auch verwendet werden. Beispiele sind Aceton und Methylketon.
Als auf der Oberfläche des erfindungsgemäßen ferromagnetischen, dünnen Metallfilms chemisch adsorbierter Film 4 liefert ein einziger chemisch adsorbierter, monomolekularer Film ausreichende Funktionen. Ein einziger chemisch adsorbierter, monomolekularer Film kann durch das chemische Adsorbieren von mindestens zwei unterschiedlichen oberflächenaktiven Mitteln auf der Basis von Chlorsilan und dann Waschen mit einem nichtwässerigen Lösungsmittel ohne Kontakt mit Wasser ausgebildet werden. Es ist keine andere spezifische Behandlung notwendig. Es ist selbstverständlich möglich, einen chemisch adsorbierten Film als laminierten, monomolekularen Film auszubilden. Ein auf der Aufzeichnungsmediumsseite ausgebildeter, chemisch adsorbierter Film hat eine Dicke von 50 nm oder weniger. Falls die Dicke 500 nm übersteigt, ergibt sich eine Ausgangssignalverringerung aufgrund eines Abstandsverlusts in der Signalwiedergabe. Bei Ausbildung eines chemisch adsorbierten Films auf dem Filmsubstrat, gibt es bezüglich der Dicke keine Beschränkung.
Jetzt werden spezifische Beispiele der Erfindung angegeben.

Beispiel 1

Unter den erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedien sind Magnetbänder, optomagnetische Aufzeichnungsplatten und Festplatten. Zu den Substraten für magnetische Aufzeichnungsmedien gehören Filme, Platten usw. aus solchen Polymeren wie Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylen-2,6-naphthalat), Poly(phenylensulfid), Polyvinylchlorid, Celluloseacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyimid und Polyamid, nichtmagnetische Metalle und Glaskeramik wie Porzellan. Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium können ein wohl bekanntes Material, beispielsweise Eisen, Kobalt, Nickel, Legierungen dieser Metalle, Legierungen dieser Materialien mit anderen Metallen wie Mangan, Chrom, Titan, Phosphor, Yttrium, Samarium und Wismuth sowie Oxide der vorstehend genannten Metalle verwendet werden. Das magnetische Aufzeichnungsmaterial wird auf dem Substrat durch solche wohl bekannten Mittel wie Vakuumabscheidung, Sputtern und Metallplattieren oder -überziehen vorgesehen.
Erfindungsgemäß wird ein chemisch adsorbierter Film unter Verwendung von zwei oder mehr unterschiedlichen geradkettigen, oberflächenaktiven Materialien mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen ausgebildet, wobei die geradkettigen, oberflächenaktiven Materialien auf der Basis von Chlorsilan sind und eine Methyl- oder Fluorkohlenstoffgruppe an einem Ende enthalten. Beispielsweise jene, die durch die Formeln 4 und 5 dargestellt sind.
CH&sub3;(CH&sub2;)kSiCl&sub3; Formel [4]
CF&sub3;(CF&sub2;)l(CH&sub2;)SiCl&sub3; Formel [5]
( worin 15≥k-(l+m)≥1, k≥1, l≥0, m≥0)
Die Verbindungen der Formel 4 sind bevorzugter als jene der Formel 5, weil die geradkettige Kohlenstoffzahl höher ist. Vorzugsweise liegt der Unterschied in der Kohlenstoffzahl in dem Bereich zwischen 1 und 15. Weiterhin liegt die Kohlenstoffzahl 1 in der Formel 5 vorzugsweise in dem Bereich von 0 bis 17. Es ist möglich, drei oder mehr unterschiedliche oberflächenaktive Materialien zu verwenden, so lange die vorstehend erwähnten Bedingungen erfüllt werden. Ähnliche chemisch adsorbierte Filme können unter Verwendung von mit niederen Alkylgruppen substituierten Materialien auf der Basis von Dicyclosilan oder Monochlorsilan gebildet werden. Ähnliche Wirkungen werden auch mit anderen oberflächenaktiven Materialien als den vorstehend erwähnten auf der Basis von Chlorsilan erhalten. Beispielsweise können jene auf der Basis von Organohalogensilan und jene, die nicht auf der Basis von Silicium sind, beispielsweise auf der Basis von Titan, d.h. oberflächenaktive Materialien auf der Basis von Chlortitan, zusätzlich verwendet werden.
Das Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums umfaßt die Schritte des Eintauchens des Mediums in eine nichtwässerige, organische Lösung, die oberflächenaktive Mittel mit geraden Kohlenstoffketten enthält, und des Entfernens der überschüssigen, oberflächenaktiven Materialien von dem Medium unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels. Da die Chlorsilylgruppen in den oberflächenaktiven Materialien mit Bezug auf Wasser in beiden der vorstehend erwähnten Schritte sehr aktiv sind, sollte ein möglichst trockener Zustand vorzugsweise unter Verwendung von trockenem Stickstoffgas aufrechterhalten werden. Vorzugsweise werden die Schritte in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 25% oder weniger durchgeführt.
Als oberflächenaktive Materialien wurden Octadecyltrichlorsilan und Heptafluorethyltrichlorsilan verwendet. Diese oberflächenaktiven Materialien wurden in ihrem Molverhältnis von 1:1 und mit 1 mMol/l in einer nichtwässerigen, gemischten Lösung gelöst, die Hexadecan, Chloroform und Kohlenstofftetrachlond in einem Gewichtsverhältnis von 80:12:8 enthielt, wodurch eine Lösung 22 des oberflächenaktiven Materials (Fig. 6) hergestellt wurde. Die Lösung wurde in einem verschlossenen Polytetrafluorethylenbehälter aufbewahrt. Dann wurde ein Gefäß 21 zum Eintauchen eines Aluminiumfestplattensubstrats 23 in einen trockenen Handschuhbeutel verbracht, d.h. der Handschuhbeutel wurde bei einer relativen Feuchtigkeit von 10% gehalten und dann wurde die Lösung 22 des oberflächenaktiven Materials in den Behälter 21 gegossen. Eine Festplatte 23 war das magnetische Aufzeichnungsmedium. Nach Behandlung und Waschen wurde die Platte in die Lösung 22 aus oberflächenaktivem Material getaucht und dort eine Stunde gehalten. Die Festplatte wies einen Oberflächenoxidfilm 25 auf, der zahlreiche freigelegte Hydroxylgruppen 25 (Fig. 7) enthielt. Innerhalb einer Stunde nach dem Eintauchschritt schritt eine Dehydrochlorierungsreaktion zwischen den Hydroxylgruppen 25 an der Oberfläche der Festplatte und Trichlorsilangruppen fort, wodurch die durch die Formeln 6 und 7 dargestellten Siloxanbindungen gebildet wurden. Formel [6] Formel [7]
Die Verhältnisse der oberflächenaktiven Materialien, die den dünnen Film auf der Festplatte bildeten, waren im wesentlichen die gleichen wie diejenigen der für das Eintauchen hergestellten Lösung.
Anschließend wurde der darin befindliche Handschuhbeutel auf eine relative Feuchtigkeit von 10% eingestellt. Ein Waschgefäß 27, das Chloroform enthielt, wurde in den Handschuhbeutel verbracht. Die Festplatte 23 wurde aus der Flüssigkeit des oberf lächenaktiven Materials genommen und zum Waschen durch Schütteln mit einem Rührer während 15 Minuten in ein Waschgefäß 27 verbracht. Das Waschen wurde wiederholt, um das Chloroform 28 (Fig. 9) zu ersetzten. Bei diesem Arbeitsgang wurden nichtumgesetzte, oberflächenaktive Materialien, die nicht chemisch gebunden, sondern nur physikalisch an der Festplatte absorbiert waren, entfernt, worauf ein Waschen mit Wasser oder ein Aussetzen an Feuchtigkeit enthaltende Luft folgte. Die -SiCl-Gruppe änderte sich zu einer -SiOH-Gruppe gemäß den Formeln 8 und 9 Formel [8] Formel [9]
Jede Silanolgruppe (-SiOH) wurde dann zur Bildung einer Siloxanbindung (-SiO-) nach Trocknen dehydriert und vernetzt gemäß den Formeln 10 und 11. Formel [10] Formel [11]
So wurde die Festplatte mit einem chemisch adsorbierten Film 26 (Fig. 8) gleichmäßig bedeckt. In der vorstehenden Folge von Schritten wurde ein chemisch adsorbierter Film 26, der aus zwei unterschiedlichen oberflächenaktiven Materialien, d.h. Octadecylsilan und Heptafluorethylsilan, bestand, auf der Festplatte gebildet. Der Film hatte eine Dicke, der der molekularen Länge entsprach (d.h. 2,5 nm). Die Festplatte mit dem dünnen, darauf wie vorstehend angegeben ausgebildeten Film hatte einen dynamischen Reibungskoeffizienten von 0,1 oder weniger, gemessen unter einer Belastung von 20 g nach 200 Hin- und Herbewegungen und es wurde so gefunden, daß er einer tatsächlichen Benutzung standhielt.

Beispiel 2

Ein ferromagnetischer, dünner Metallfilm, der aus 90 Gew.-% Kobalt und 10 Gew.-% Chrom bestand und eine Dicke von 150 nm hatte, wurde durch Vakuumabscheidung auf einem Polyimidfilmsubstrat mit einer Dicke von 20 um (Mikron) ausgebildet. Ein 100 mm mal 100 mm messendes Stück wurde aus dem Substrat ausgeschnitten, das so mit dem ferromagnetischen, dünnen Metallfilm versehen war, und wurde in eine Lösung des oberflächenaktiven Materials getaucht und dort gehalten, die hergestellt wurde durch Lösen von Octadecyltrichlorsilan und Heptafluorethyltrichlorsilan in einem Molverhältnis von 1:1 und mit 1 mMol/l in einer nichtwässerigen Freon-113 Lösung innerhalb eines trockenen Handschuhbeutels, der bei einer relativen Feuchtigkeit von 10% unter Verwendung von trockenem Stickstoffgas gehalten wurde, gefolgt von dem Wegwaschen der nichtumgesetzten, oberflächenaktiven Materialien mit Freon- 113, gefolgt von Waschen mit Wasser oder Aussetzen an Feuchtigkeit enthaltende Luft und Trocknen. Ein chemisch adsorbierter Film der oberflächenaktiven Materialien aus Octadecylsilan und Heptafluorethylsilan wurde so auf dem ferromagnetischen, dünnen Metallfilm durch Siloxanbindungen ausgebildet. Er hatte eine Dicke, die der molekularen Länge der verwendeten, oberflächenaktiven Materialien (d.h. etwa 2,5 nm) entsprach. Dieser Polyimidfilm mit dem darauf ausgebildeten, dünnen Film hatte einen dynamischen Reibungskoeffizienten von 0,1 oder weniger wie unter einer Last von 20 g nach 200 Hin- und Herbewegungen gemessen.
Die vorstehend erwähnen Beispiele beschäftigen sich hauptsächlich mit Festplatten und Magnetbändern, aber das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium ist auch auf Magnetplatten, Magnetkarten und optomagnetische Aufzeichnungsplatten anwendbar. Außerdem kann bei einem Magnetband der erfindungsgemäße chemisch adsorbierte Film auf der Seite der Aufzeichnungsmaterialschicht oder auf der Seite der Harzträgerschicht ausgebildet werden.
Wie gezeigt wurde, ist die Erfindung für die Industrie sehr vorteilhaft.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen auf einem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten ferromagnetischen Film und einen auf dem ferromagnetischen Film oder dem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten, Siloxanbindungen enthaltenden, chemisch adsorbierten Film, wobei der chemisch adsorbierte Film auf mindestens einer Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums ausgebildet ist und mindestens zwei unterschiedliche, gerade Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen, die covalent durch Siloxanbindungen gebunden sind, umfaßt.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine anorganische Oxidschicht auf der ferromagnetischen Schicht ausgebildet ist und der chemisch adsorbierte Film, der Siloxanbindungen enthält, auf der anorganischen Oxidschicht ausgebildet ist.

3. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der chemisch adsorbierte Film eine Fluorkohlenstoff- oder Kohlenwasserstoffgruppe enthält.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der chemisch adsorbierte Film ein monomolekularer Film oder ein Polymerfilm ist.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Harzfilm oder eine Platte ist.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Oxidschicht mindestens eine Verbindung umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiO&sub2;, TiO&sub2; und Al&sub2;O&sub3;.

7. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Oxidfilm eine Dicke von 1 bis 50 nm hat.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Oxidfilm durch Sputtern oder Abscheidung ausgebildet ist.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr unterschiedliche, gerade Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen eine Fluorkohlenstoffgruppe an einem Ende und ein eine Methylgruppe enthaltendes Molekül an dem anderen Ende enthalten.

10. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr geradkettige Moleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen eine C&sub3;-C&sub2;&sub5;- Kohlenstoffkette an dem Methylgruppenende enthalten.

11. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffzahlunterschied zwischen den zwei oder mehr unterschiedlichen, geraden Kohlenstoffkettenmolekülen mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen 1 bis 15 beträgt.

12. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend einen auf einem nichtmagnetischen Substrat ausgebildeten, ferromagnetischen Film, eine Innenschicht auf der Basis von Siloxan auf dem ferromagnetischen Film, die aus einem Material hergestellt ist, das eine Vielzahl von Chlorsilangruppen aufweist, und einen chemisch adsorbierten Film, der mindestens zwei unterschiedliche, gerade Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoffzahlen aufweist, der auf der Innenschicht durch Siloxanbindungen ausgebildet ist.

13. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 1, umfassend:

Kontaktieren einer Substratoberfläche mit einer nichtwässerigen Lösung, die ein oberflächenaktives Material mit Fluorkohlenstoffgruppen und Chiorsilangruppen enthält, wobei die Substratoberfläche aktive Wasserstoffgruppen aufweist,

Entfernen des nicht umgesetzten, auf dem Substrat verbleibenden, oberflächenaktiven Materials durch Waschen des Substrats mit einer nichtwässerigen, organischen Lösung zur Bildung eines adsorbierten, monomolekularen Vorläuferfilms,

Umsetzen der nicht umgesetzten Chlorsilangruppen auf dem adsorbierten, monomolekularen Vorläuferfilm mit Wasser nach dem Entfernungsschritt,

und Trocknen des adsorbierten, monomolekularen Films.

14. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Wasserstoffgruppen auf der Oberfläche ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxylgruppen, Aminogruppen und Iminogruppen.

15. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Material CF&sub3;(CF&sub2;)n(R)mSiXpC3-p ist, worin n 0 oder eine ganze Zahl darstellt, R eine Alkylgrupe, Vinylengruppe, Ethinylengruppe oder eine substituierte Gruppe, die ein Siliciumatom, ein Sauerstoffatom enthält, darstellt, m 0 oder 1 ist, X ein Wasserstoffatom oder eine substituierte Gruppe darstellt, die aus einer Alkylgruppe oder einer Alkoxylgruppe besteht, und p 1 oder 2 ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein anorganischer Oxidfilm auf der ferromagnetischen Schicht durch Sputtern oder Vakuumabscheidung ausgebildet wird und daß der Siloxanbindungen enthaltende, chemisch adsorbierte Vorläuferfum auf der anorganischen Oxidschicht ausgebildet wird.

17. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratoberfläche mit einer Innenschicht einer nichtwässerigen Lösung kontaktiert wird, die ein multifunktionelles, oberflächenaktives Material mit Chlorsilangruppen enthält, wobei die Substratoberfläche aktive Wasserstoffgruppen aufweist, wodurch eine chemische Adsorptionreaktion bewirkt wird und ein Siloxanbindungen enthaltender, chemisch adsorbierter Film auf der Innenschicht ausgebildet wird.

18. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der chemisch adsorbierte Film auf mindestens einer Oberfläche des Substrats ausgebildet wird.

19. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr unterschiedliche gerade Kohlenstoffkettenmoleküle mit unterschiedlichen Kohlenstoff zahlen eine Fluorkohlenstoffgruppe an einem Ende und ein eine Methylgruppe enthaltendes Molekül an dem anderen Ende enthalten.

20. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 1, umfassend:

a) Kontaktieren der Substratoberfläche mit einer nichtwässerigen Lösung, wobei die nichtwässerige Lösung ein oberflächenaktives Material mit Fluorkohlenstoffgruppen und Chlorsilangruppen enthält und die Substratoberfläche aktive Wasserstoffgruppen besitzt,

b) Umsetzen des sich aus Schritt a) ergebenden Vorläuferpolymerfilms auf der Substratoberfläche, der eine Silanolgruppe enthält, durch Umsetzen der Chlorsilangruppen mit Wasser, und

c) Trocknen des adsorbierten Polymerfilms.